CN110078565A - 一种针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂及其制备方法,所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂包括下述原料:阻断剂20-30份、酸性调节剂1-3份、有机肥料8-10份、沉降剂0.2-0.7份、微生物菌剂0.01-0.03份。本发明的有益效果为:本发明所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂含有嗜盐抗碱型微生物菌剂,利用其在耕作层中排酸中和、将土壤中的盐分进行惰性化处理,促进土壤团粒结构的形成,调整土壤的孔隙结构,优选的天然准纳米非金属矿物介质,使其在盐碱地植树树穴中自然沉降,并在树穴的穴壁层形成惰性盐碱隔离界面,持久保护苗木根系。
Description
技术领域
本发明涉及土壤改良剂技术领域,具体涉及一种针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂及其制备方法。
背景技术
我国长期以来的过度使用化学肥料带来的土壤板结、地力下降、环境污染、生态破坏以及农副产品品质下降问题,已深受国家相关部门和农业科技界的高度重视,化学化肥的大量施用,造成了土壤板结,肥力下降和农业生产成本不断提高的弊端。在我国存在大量的盐碱地,这些土地种植农作物的产量很低,甚至绝产,盐碱地上如果不种植农作物,放任不管,盐碱地会向好的土地慢慢侵蚀,盐碱地的面积会越来越大,所以治理和改善盐碱地,是刻不容缓的事情。
为了改善盐碱地的状况,防止盐碱地面积继续扩大,也为了美化盐碱地的地貌,需要在盐碱地上植树造林,但是采用传统的植树防止在盐碱地上植树,成活率很低。
发明内容
本发明的目的是提供一种能提高树苗成活率改良苏打盐碱地植树土壤的配方及其制备方法。
一种针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂,包括下述重量份的原料:阻断剂20-30份、酸性调节剂1-3份、有机肥料8-10份、沉降剂0.2-0.7份、微生物菌剂0.01-0.03份。
进一步地,所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂,包括下述重量份的原料:阻断剂25份、酸性调节剂2份、有机肥料9份、沉降剂0.5份、微生物菌剂0.02份。
进一步地,所述阻断剂由无机纳米材料和填料组成;所述无机纳米材料与填料的重量比为2:3;所述无机纳米材料为粉煤灰;所述填料为沸石粉。
进一步地,所述酸性调节剂由硫酸锌、水解聚马来酸酐、磷酸组成。
进一步地,所述有机肥料由腐殖酸、黄腐殖酸、过磷酸钙组成;腐殖酸、黄腐殖酸、过磷酸钙的重量比为0.1:4:0.2。
进一步地,所述沉降剂为硫酸亚铁。
进一步地,所述微生物菌剂中含有的微生物包括极端嗜盐菌、芽孢杆菌、;所述极端嗜盐菌为土曲霉菌株,所述芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌。
进一步地,需改良土壤与所述改良剂的重量比为1:3-3:1。
粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰,是燃煤电厂排出的主要固体废物。
粉煤灰具有良好的物理化学性质,能广泛应用于改造重粘土、生土、酸性土和盐碱土,弥补其酸瘦板粘的缺陷,粉煤灰中含有大量水溶性硅、钙、镁、磷等农作物所必需的营养元素。
沸石粉是天然的沸石研磨细而成,颜色为浅绿色、白色,表面粗糙和具有的多孔结构,使其具有较强的携载能力,不但能使物料均匀地吸附在表面,而且能吸附到空穴和通道内,提高了物料的可利用性也大大改善混合的均匀性,同时能适当延长微量成分的释放时间更有利于作物吸收。
有机肥料所含的营养元素多呈有机状态,作物难以直接利用,经微生物作用,缓慢释放出多种营养元素,源源不断地将养分供给作物,施用有机肥料能改善土壤结构,有效地协调土壤中的水、肥、气、热,提高土壤肥力和土地生产力。
腐殖酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质,主要是植物遗骸,经过微生物的分解和转化,腐殖酸能与水中的金属离子离合,有利于营养元素向作物传送,并能改良土壤结构,有利于农作物的生长。
黄腐殖酸就是黄腐酸钾是一种纯天然矿物质活性钾元素肥,黄腐酸钾内含微量元素、稀土元素、植物生长调节剂、病毒抑制剂等多种营养成分,使养分更充足、补给更合理,从而避免了作物因缺少元素而造成的各种生理性病害的发生,使作物株型更旺盛叶色更浓绿,抗倒伏能力更强。黄腐酸钾能及时的补充土壤中所流失的养分,使土壤活化,具有生命力,减少了土壤内养分被过度吸收引起的重茬病害,产品完全可以代替含量相同的硫酸钾或氯化钾及硫酸钾镁,而且天然、环保。
过磷酸钙是用硫酸分解磷矿直接制得的磷肥,主要有用组分是磷酸二氢钙的水合物和少量游离的磷酸,还含有污水硫酸钙组分,属于水溶性速效磷肥。能供给植物磷、钙、硫等元素,具有改良碱性土壤作用。可用作基肥、根外追肥、叶面喷洒,与氮肥混合使用,有固氮作用,减少氮的损失,能促进植物的发芽、长根、分枝、结实及成熟,可用作生产复混肥的原料。
极端嗜盐菌的细胞壁由富含酸性氨基酸的糖蛋白组成,这种细胞壁结构的完整由离子键维持,高Na+浓度对于其细胞壁蛋白质亚单位之间的结合,保持细胞结构的完整性是必需的。当从高盐环境转到低盐环境后,一方面细胞壁蛋白解聚为蛋白质单体,使胞壁失去完整;另一方面细胞内外离子浓度平衡打破,细胞吸水膨胀,最终引起胞壁破裂,菌体完全自溶。本发明实施例中采用的是土曲霉菌株,具体为絮状土曲霉JYJ-5菌株,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为CGMCC 15368。具有抗盐耐碱的特性,能够在钠盐环境和碱性环境中长期良好的生长,其中在钠盐浓度为5-15%(克/毫升)的高盐条件下以及在pH为7-12的碱性条件下能够良好的生长,能够在钠盐浓度为5-15%(克/毫升)的环境中长期良好的生长,并且能够分泌有机酸,可用于改造钠盐环境的盐碱地。本发明人在采集地利用五点取样法进行样品的采集,取土壤耕层30cm深范围内土壤,装入已灭菌处理的玻璃瓶带回实验室备用。采用稀释涂布法,将稀释后澄清的土壤上清液涂布于添加NaCl至150.0g/L的马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)上,在pH=10条件下培养4天,经过3轮筛选分离到一株抗盐耐碱的真菌菌株—絮状土曲霉JYJ-5,此菌株已申请专利。
地衣芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌,地衣芽孢杆菌BL06,采购于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,菌种保藏号为CGMCC NO.13462,可以促进植物生长;
侧孢芽孢杆菌采购于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,菌种保藏号为CGMCC NO.1755,可作为微生物肥料,提高作物抗性,对多种病毒具有明显抗性,进入土壤中可有效改善土壤微生态环境,增加土壤腐殖质含量。
所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将阻断剂、酸性调节剂和有机肥料混合搅拌均匀,得混合物料;
(2)向混合物料中加入沉降剂,搅拌混合进行反应,待反应结束复配造粒,得到颗粒剂;
(3)向步骤(2)所得颗粒剂中加入微生物菌剂,混合均匀,得所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂。
进一步地,步骤(1)中,将阻断剂、酸性调节剂和有机肥料在温度为25-30℃的条件下,搅拌40-60min混合搅拌均匀;步骤(2)中,反应温度为25-30℃,反应时间为3-5h。
进一步地,所述微生物菌剂的制备方法为:配制培养基,调节pH为7.0-8.0,接种微生物,培养5-7天后形成微生物菌剂。
培养基为:牛肉膏琼脂培养基,其包括牛肉膏0.3份、蛋白胨1份、氯化钠0.5份、琼脂1份、水100份。
本发明的有益效果为:本发明所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂含有嗜盐抗碱型微生物菌剂,利用其在耕作层中排酸中和、将土壤中的盐分进行惰性化处理,促进土壤团粒结构的形成,调整土壤的孔隙结构,优选的天然准纳米非金属矿物介质,使其在盐碱地植树树穴中自然沉降,并在树穴的穴壁层形成惰性盐碱隔离界面,持久保护苗木根系。
本发明所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂能将土壤中的重金属及污染物转化为无害化合物,降低对土壤的污染程度,促进土壤团粒结构的形成,调整土壤的孔隙结构;本发明所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂也能有效改善土壤的pH值,能够改善土壤的通透性,活化土壤中有机与无机养分的输送,增加养分的有效性;促进根际微生物活动,有效打破土壤板结,改善土壤的呼吸作用,且本发明所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂对土壤中的病原微生物具有极强的拮抗作用,可有效抑制病原微生物的生长与繁殖,防止和减少土壤中土传微生物对作为的危害,达到提高作物品质和产量的目的。
具体实施方式
实施例一
一种针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂,包括下述重量份的原料:阻断剂20kg、酸性调节剂1kg、有机肥料8kg、沉降剂0.2kg、微生物菌剂0.01kg。
所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将阻断剂、酸性调节剂和有机肥料混合搅拌均匀,得混合物料;
(2)向混合物料中加入沉降剂,搅拌混合进行反应,待反应结束复配造粒,得到颗粒剂;
(3)向步骤(2)所得颗粒剂中加入微生物菌剂,混合均匀,得所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂。在使用所述改良剂时,需改良土壤与所述改良剂的重量比为1:3。
实施例二
一种针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂,包括下述重量份的原料:阻断剂20kg、酸性调节剂1kg、有机肥料8kg、硫酸亚铁0.2kg、微生物菌剂0.01kg;
所述阻断剂由无机纳米材料和填料组成,且无机纳米材料与填料的重量比为2:3;
所述酸性调节剂由硫酸锌、水解聚马来酸酐、磷酸组成;
所述有机肥料由腐殖酸、黄腐殖酸、过磷酸钙组成;腐殖酸、黄腐殖酸、过磷酸钙的重量比为0.1:4:0.2;
所述微生物菌剂中含有的微生物包括极端嗜盐菌和芽孢杆菌;所述极端嗜盐菌为土曲霉菌株,所述芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌;
所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将阻断剂、酸性调节剂和有机肥料在温度为25℃的条件下,搅拌40min混合搅拌均匀,得混合物料;
(2)向混合物料中加入沉降剂,在温度为25℃下搅拌混合反应3h,待反应结束复配造粒,得到颗粒剂。
(3)配制培养基,调节pH7.0-8.0,接种微生物,培养5-7天后形成微生物菌剂,将微生物菌剂加入到颗粒剂中,混合均匀,得所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂。在使用所述改良剂时,需改良土壤与所述改良剂的重量比为1:3。
实施例三
一种针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂,包括下述重量份的原料:阻断剂25kg、酸性调节剂2kg、有机肥料9kg、硫酸亚铁0.5kg、微生物菌剂0.02kg;
所述阻断剂由粉煤灰和沸石粉组成,且粉煤灰与沸石粉的重量比为2:3;
所述有机肥料由腐殖酸、黄腐殖酸、过磷酸钙组成;腐殖酸、黄腐殖酸、过磷酸钙的重量比为0.1:4:0.2;
所述酸性调节剂由硫酸锌、水解聚马来酸酐、磷酸组成;
所述微生物菌剂中含有的微生物包括极端嗜盐菌和芽孢杆菌;所述极端嗜盐菌为土曲霉菌株,所述芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌。
所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将阻断剂、酸性调节剂和有机肥料在温度为30℃的条件下,搅拌50min混合搅拌均匀,得混合物料;
(2)向混合物料中加入沉降剂,在温度为30℃下搅拌混合反应4h,待反应结束复配造粒,得到颗粒剂;
(3)配制培养基,调节pH7.0-8.0,接种微生物,培养5-7天后形成微生物菌剂,将微生物菌剂加入到颗粒剂中,混合均匀,得所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂。在使用所述改良剂时,需改良土壤与所述改良剂的重量比为1:1。
实施例四
一种针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂,包括下述重量份的原料:阻断剂30kg、酸性调节剂3kg、有机肥料10kg、硫酸亚铁0.7kg、微生物菌剂0.03kg;
所述阻断剂由粉煤灰和沸石粉组成,且粉煤灰与沸石粉的重量比为2:3;
所述有机肥料由腐殖酸、黄腐殖酸、过磷酸钙组成;腐殖酸、黄腐殖酸、过磷酸钙的重量比为0.1:4:0.2;
所述酸性调节剂由硫酸锌、水解聚马来酸酐、磷酸组成;
所述微生物菌剂中含有的微生物包括极端嗜盐菌和芽孢杆菌;所述极端嗜盐菌为土曲霉菌株,所述芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌;
所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将阻断剂、酸性调节剂和有机肥料在温度为25℃的条件下,搅拌60min混合搅拌均匀,得混合物料;
(2)向混合物料中加入沉降剂,在温度为25℃下搅拌混合反应5h,待反应结束复配造粒,得到颗粒剂;
(3)配制培养基,调节pH7.0-8.0,接种微生物,培养5-7天后形成微生物菌剂,将微生物菌剂加入到颗粒剂中,混合均匀,得所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂。在使用所述改良剂时,需改良土壤与所述改良剂的重量比为3:1。
本发明所述一种针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂的使用方法为:
(1)苗根处理液的制备:用淡水稀释微生物菌剂,将稀释后的微生物菌剂、本发明所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂和土,搅拌混合均匀制成泥浆,得苗根处理液;
(2)挖建树穴,并取少量本发明所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂抛洒在树穴的土壁表面;
(3)将步骤(2)挖出的土壤与本发明所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂混合搅拌均匀,得混合土备用;
其中改良剂的用量可以为:改良剂用量(min)=植穴体积=植穴深度3=(土球直径+20cm)3,其中土球直径=胸径*8
改良剂用量(max)=植穴体积=植穴深度3=(土球直径+20cm)3,其中土球直径=胸径*10
(4)将需种植的树苗根部浸泡在步骤(1)所得的苗根处理液中,确保苗根处理液均匀地附着在苗根上;
(5)将步骤(3)经土壤改良剂改良后的土壤回填到树穴里,回填深度大概为1-1.5cm,然后将粘有苗根处理液的树苗种植在树穴中,并回填剩余的混合土;待树苗种植完毕,将剩余的混合土一次性抛撒在植树区,并及时浇足定根水。
试验例1
试验用地:本试验地选用白城市镇赉县建平片区盐渍化土地,该区域的土壤检测结果显示,土壤平均含盐量在3.71g/kg,pH值为9.6,有机质含量为12.9g/kg,属于重度苏打盐碱地,在本场地上种植中山杉、榉树、水杉基本不能成活。
试验方法:2017年3月份:在所述白城市镇赉县建平片区盐渍化土地上挖树穴70个,种植红柳,在种植前对树穴土壤进行改良,改良方法为:将树穴里挖出的土壤与本发明所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂混合搅拌均匀得混合土备用,且挖出土壤与所述针对植树土地改良剂的重量比为:1:1,在种植树木时,需用淡水稀释微生物菌剂,(淡水与微生物菌剂的重量比100:1)将稀释后的微生物菌剂、本发明所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂和土搅拌混合均匀制成泥浆(稀释后的微生物菌剂、改良剂与土的重量比为50:1:1补充说明微生物菌剂、改良剂、与土的重量比),得苗根处理液;将需种植的树苗根部浸泡在苗根处理液中,确保苗根处理液均匀地附着在苗根上;然后将少量本发明所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂抛洒在树穴的土壁表面,改良剂抛洒的厚度可为1cm左右,待准备工作完成后,将经土壤改良剂改良后的土壤回填到树穴里,回填深度大概为1-1.5cm(树苗越大,回填混合土越少)回填后需将树穴四周均匀压实,(最终确保根茎部位于土表下方2-3cm处,保证树根与土充分接触)然后将粘有苗根处理液的树苗种植在树穴中,并回填剩余的混合土,回填时分两次回填,注意“三埋两踩一提苗”之法,同时注意保护土团以免损伤,待所有成片树种种植完毕,将剩余混合土一次性撒在植树区,及时浇足定根水,同时可以进行其它农事操作(如种大麦或种植其它经济作物)。
本发明所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂,在改良土壤方面及改良土壤后树苗成活率的研究,随机选取6个树穴并分别测量6个树穴的含盐量、pH、和有机质的含量:测量方式为:在土壤改良针对这三个项目进行测量,在土壤改良后一年即2018年3月针对这三个项目再进行测量,结果如表1所示:
表1
由表1可得本发明所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂能降低土壤碱化度,有效改善土壤的pH,增加土壤中有机质的含量,达到改良盐碱地的目的。
检测2018.03份红柳树苗的成活率,如表2所示:
表2
从表2中可以看出:使用本发明所述改良剂对种植树木的土壤进行改良后,有效地提高了树木的存活率,从以前的不能种植树木,种植树木的存活率为零,提高到种植红柳的存活率为:72%,大大提高了种植树木的存活率。
本发明不局限于上述最佳实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其细节上作任何变化,凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂,其特征在于,包括下述重量份的原料:阻断剂20-30份、酸性调节剂1-3份、有机肥料8-10份、沉降剂0.2-0.7份、微生物菌剂0.01-0.03份。
2.根据权利要求1所述一种针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂,其特征在于,包括下述重量份的原料:阻断剂25份、酸性调节剂2份、有机肥料9份、沉降剂0.5份、微生物菌剂0.02份。
3.根据权利要求1所述一种针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂,其特征在于,所述阻断剂由无机纳米材料和填料组成;所述无机纳米材料与填料的重量比为2:3;
所述无机纳米材料为粉煤灰;
所述填料为沸石粉。
4.根据权利要求1所述一种针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂,其特征在于,所述酸性调节剂由硫酸锌、水解聚马来酸酐、磷酸组成。
5.根据权利要求1所述一种针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂,其特征在于,所述有机肥料由腐殖酸、黄腐殖酸、过磷酸钙组成;腐殖酸、黄腐殖酸、过磷酸钙的重量比为0.1:4:0.2。
6.根据权利要求1所述一种针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂,其特征在于,所述沉降剂为硫酸亚铁;所述微生物菌剂中含有的微生物包括极端嗜盐菌和芽孢杆菌;所述极端嗜盐菌为土曲霉菌株,所述芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌。
7.根据权利要求1所述一种针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂,其特征在于,需改良土壤与所述改良剂的重量比为1:3-3:1。
8.权利要求1-7之一所述一种针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将阻断剂、酸性调节剂和有机肥料混合搅拌均匀,得混合物料;
(2)向混合物料中加入沉降剂,搅拌混合进行反应,待反应结束复配造粒,得到颗粒剂;
(3)向步骤(2)所得颗粒剂中加入微生物菌剂,混合均匀,得所述针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂。
9.根据权利要求8所述一种针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,将阻断剂、酸性调节剂和有机肥料在温度为25-30℃的条件下,搅拌40-60min混合搅拌均匀;步骤(2)中,反应温度为25-30℃,反应时间为3-5h。
10.根据权利要求8所述一种针对苏打盐碱地植树土壤的改良剂的制备方法,其特征在于,所述微生物菌剂的制备方法为:配制培养基,调节pH为7.0-8.0,接种微生物,培养5-7天后形成微生物菌剂。
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